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大きなハドロン コライダーは何年もの間、陽子を衝突させ続けてきた。しかし最近、陽子の衝突により、ありそうもない結果がもたらされました。これは、原子の何倍も小さい現実のスケール、いわゆる「ゼプトバース」を探求するための第一歩です。これはこれまでに探求された物理世界の最小スケールであり、物理学がどのように機能するかについての私たちの予想を裏切る可能性があります。 CERN の科学者たちは、ほぼ光の速度で陽子を衝突させながら、最もありそうもない物質の崩壊の証拠を発見しました。これは物理学者が 40 年以上にわたって観察を望んできた現象ではありそうもないことです。この衝突では、中性B中間子として知られる粒子を含む多数の粒子が生成され、科学者らは、そのうちの1つがミュー粒子と反ミュー粒子に崩壊したことを示す信号を発見した。 中間子は常に崩壊します。これらの小さな粒子は原子よりも小さく、他の粒子間の衝突によって生じ、他の粒子に変化する前にほんの短時間しか存在しません。一方、ミューオンは原子に含まれる電子に似ていますが、約 200 倍重いです。科学者はこれらの粒子とその崩壊を研究して、現在の物理学の予測をテストし、未知の粒子への手がかりを探します。 素粒子物理学の聖書のような標準モデルでは、中性 B 中間子の 100 億回の崩壊ごとに、この変換が 1 回起こると予測しています。言い換えれば、科学者がこれらの粒子の崩壊を 100 億個観察したとしても、平均して 1 つのミュー粒子と反ミュー粒子しか発見されないと期待するでしょう。この発見は、実験によってこの現象の証拠が得られた初めてのことであり、研究者らはその詳細を…

科学者たちは、これまで探査された中で最も小さい自然界からの信号を検出し、原子の約1000億分の1の神秘的な世界への新たな窓を開き、物理学者はこの世界を「ゼプトバース」と名付けた。 この発見は、研究者が暗黒物質を含む宇宙最大の謎のいくつかへの手がかりを秘めている可能性がある未知の粒子や力を調査するのに役立つ可能性がある。BBCニュースの報道によると、この研究は、スイスとフランスの国境にあるヨーロッパの素粒子物理学研究所であるCERNの大型ハドロン衝突型加速器のLHCb実験からのデータを使用して、ケンブリッジ大学を拠点とする科学者によって主導された。この研究は、スイスとフランスの国境にあるCERNによって運用されている巨大粒子加速器である大型ハドロン衝突型加速器（LHC）を使用して実施されました。 この機械は粒子を非常に高速で粉砕するため、科学者は衝突で生成される小さな粒子を研究できるようになります。研究者らは、ビューティ クォークを含む素粒子がミューオンと呼ばれる 2 つの粒子に分解する、非常にまれなプロセスの証拠を検出しました。ビューティー クォークは他の粒子に崩壊するまでの非常に短い期間しか存在しないため、その挙動を研究することが困難になります。この実験により、科学者は約 1 ゼプトメートル、つまり 100 分の 1 メートルのスケールで粒子の相互作用を調査することができました。これは研究者が「ゼプトバース」と名付けたスケールです。この発見は、これまで実験研究が可能であった距離よりもはるかに小さい距離で物質がどのように挙動するかを探る上で重要な一歩となる。データの分析を主導したケンブリッジ大学の物理学者ハリー・クリフ博士は、この発見は神秘的なスケールの探求に向けた重要な一歩であると述べ、「私たちはこのゼプトバースのドアを叩いている」と述べた。同氏は、この実験は研究者らに、可能性のある新しい粒子の挙動を研究する機会を与えたと述べた。「そして、私たちが今やりたいのは、そこに入って探索し、そこでどんな新しい粒子が待っているのかを見つけることです。そして、そのために必要なのは、より多くのデータです」とクリフ氏はBBCニュースに語った。この発見は暗黒物質の謎を解くのにどのように役立つのか暗黒物質は、現代物理学における最大の未解決の謎の 1 つです。光の放出、吸収、反射がない目に見えない物質であるため、従来の望遠鏡で直接観察することは不可能です。 科学者たちは、星や銀河の動きなど、目に見える物質に対する重力の影響からその存在を推測しています。宇宙におけるその重要な存在にもかかわらず、研究者たちはそれが何でできているかをまだ特定していません。最新の研究は、この謎を調査する別の方法を提供する可能性があります。科学者たちは、常に生成または直接検出できるとは限らない未発見の粒子が、既知の素粒子の挙動に影響を与える可能性があると考えています。 特に、仮説上の粒子は、美しい中間子の崩壊に関与する量子プロセスに寄与することで、その稀な崩壊に影響を与える可能性があります。これらの非常にまれな相互作用を研究することで、研究者は素粒子物理学の確立された理論である標準模型の予測からの逸脱を探すことができます。説明されていない違いは、宇宙についての私たちの理解にまだ含まれていない新しい粒子や力を示している可能性があります。いくつかの理論モデルは、そのような粒子も暗黒物質に関連している可能性を示唆しています。 Source link